溶液のエンタルピー

自然に溶液が生成することを保証するものではないが、有利な2つの基準があります。

1. 系の内部エネルギーの減少 (熱化学の前の章で説明したように、発熱性の変化を示す)
2. 系内の物質の分散の増加（熱力学の後の章で学ぶように、系のエントロピーの増加を示す）

溶解の過程では、熱が吸収されたり発生したりすることで、内部エネルギーの変化が起こります。また、溶媒中と溶質分子から均一な溶液が形成されるとき、物質の分散は増加します。

発熱性の溶解プロセスでは自発的な溶液形成が有利になりますが、それ以外にも溶液形成が起こる場合があります。実際、多くの可溶性化合物は熱を放出すると溶解しますが、一部は吸熱的に溶解します。硝酸アンモニウム（NH₄NO₃）はその一例で、怪我の治療用のインスタントコールドパックを作るのに使われています。水を入れた薄手のビニール袋を、固体のNH₄NO₃を入れた大きな袋の中に封入します。小さい方の袋を破ると、NH₄NO₃の溶液が形成され、周囲（パックを当てた負傷部位）の熱を吸収して冷湿布となり、腫れを抑えることができます。このような吸熱性溶解は、溶質種を分離するために、溶質が溶解したときに回収されるよりも大きなエネルギーを必要とします。それにもかかわらず、溶液の形成に伴う無秩序性の増加により、自発的に起こります。

上記の文章は以下から引用しました。Openstax, Chemistry 2e, Section 11.1: The Dissolution Process.